COOPERATION FRANCO-INDONESIENNE EN SISMOLOGIE VOLCANIQUE L’activité sismique : un précurseur des éruptions volcaniques Avant la plupart des éruptions volcaniques, on observe une augmentation du nombre de séismes sous le volcan. Cette activité est le principal signe avant-coureur des éruptions. L’étude de l’activité sismique des volcans est donc essentielle à la surveillance volcanologique. Elle permet aussi d’apporter des connaissances sur le fonctionnement des systèmes magmatiques et hydrothermaux. Types de séisme volcanique On observe sur les volcans diverses sortes de séismes, chaque type correspondant à un phénomène physique différent. Pour bien comprendre ce qui se passe en profondeur, il faut identifier chaque événement. Les figures ci-dessous donnent des exemples des principaux types de séismes de volcan. Elles montrent en bleu les sismogrammes, enregistrements des vibrations du sol. Les diagrammes en couleur (spectrogrammes) indiquent comment l’énergie se répartit en fonction du temps (échelle horizontale) et de la fréquence (échelle verticale). Séisme volcano-tectonique : Eruption Eruption Energie sismique produite par jour avant l’éruption du volcan Izu-Oshima, Japon, en 1986 (d’après Hashimoto et col., 1989) Energie et nombre de séismes cumulés avant l’éruption du volcan Kelut, Indonésie, de 1990 (Lesage et Surono, 1995) Réseaux de surveillance sismique Pour détecter et étudier les séismes, on installe sur le volcan un ensemble de stations sismiques, un réseau sismique, qui enregistrent les moindres vibrations du sol. Les enregistrements sont transmis par radio à l’observatoire volcanologique où ils sont analysés. La position des sources des séismes est calculée en se basant sur les temps de parcours des ondes sismiques. ce type de séisme est associé à des mouvements brusques de faille. Il est caractérisé par un début net, des vibrations rapides (hautes fréquences) et des ondes P et S visibles. Séisme « longue-période » : Il s’agit de vibrations plus « lentes » (basses fréquences), avec un début émergent et l’absence d’ondes S claires. Ces événements sont dus à la présence de fluide (magma, eau ou gaz) dans des cavités telles que conduit ou chambre magmatique, fracture ou nappe phréatique. Explosion : Ce phénomène est le plus typique des volcans. Il en existe de toutes les tailles, depuis l’émission d’une bouffée de gaz pendant quelques secondes jusqu’à l’éruption destructrice pouvant durer plusieurs jours. Des images de l’intérieur des volcans L’étude de la propagation des ondes sismiques à travers la structure du volcan apporte des informations sur celle-ci. Dans des cas favorables, on peut obtenir des images en 3 dimensions des entrailles du volcan, en utilisant des méthodes semblables à la tomographie médicale. Le volume représenté ici est la partie de l’intérieur du volcan Kilauea, Hawaii, dans laquelle des ondes sismiques sont les plus rapides. Il est constitué de magma qui s’est solidifié avant de sortir à l’air libre (d’après Monteiller et col., 2007) Coopération franco-indonésienne La collaboration en sismologie volcanique entre la France et l’Indonésie a commencé il y a plus de 20 ans. Elle inclut des études détaillées d’activité sismique de volcan, l’amélioration des méthodes et des réseaux de surveillance et la formation de spécialistes dans ce domaine. Actuellement des études sont en cours sur le volcan Mérapi et sur l’activité pré-éruptive du Kelut en 2007. Effondrement, avalanche, coulées de boue : Réseau sismique du volcan Popocatépetl, Mexique. Triangles rouges : stations. Cercles jaunes : position des séismes. CVGHM Station sismique. On voit à l’extérieur l’antenne de transmission des données et à l’intérieur des sismomètres et des radios. Ce sont parmi les phénomènes les plus dangereux en raison des grandes puissances et longues distances qu’il peuvent atteindre. Les vibrations ont souvent une forme de fuseau. Le dôme de lave produit dans le cratère du volcan Kelut lors de l’éruption de 2007